畢業(yè)論文終稿-外裝式齒輪傳動電動滾筒設(shè)計(jì)[購買贈送配套CAD圖紙 論文答辯優(yōu)秀]

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需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一款外裝式齒輪傳動電動滾筒，傳動裝置采用平行軸齒輪傳動且安裝在滾筒內(nèi)側(cè)，使結(jié)構(gòu)非常緊湊。本次設(shè)計(jì)的電動滾筒主要由滾筒體、齒輪、軸、軸承、支座、端蓋、聯(lián)軸器等組成。在本次設(shè)計(jì)過程中，首先調(diào)查分析了滾動及齒輪傳動的研究現(xiàn)況及工作原理，在此基礎(chǔ)上提出總體設(shè)計(jì)方案；接著，對各機(jī)構(gòu)主要零部件進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)；最后，采用 AutoCAD 繪圖軟件繪制了本外裝式齒輪傳動電動滾筒的裝配圖及主要零部件圖，并且采用 Pro/E 構(gòu)件了三維模型。通過本次設(shè)計(jì)，鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識，如：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、公差與互換性理論、機(jī)械制圖等；也掌握了普通機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法，并能熟練使用 AutoCAD 繪圖軟件、Pro/E 三維設(shè)計(jì)軟件，對今后的工作有極大意義。關(guān)鍵詞：電動滾筒；齒輪；設(shè)計(jì)需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯AbstractThe goal of this graduation project is to design an electric roller which is equipped with a parallel shaft gear drive which is installed on the inner side of the roller, which makes the structure very compact.The electric roller of this design mainly consists of roller body, gear, shaft, bearing, bearing, end cover, shaft coupling and so on. In the design process, the first survey of rolling and gear transmission research status and working principle, overall design scheme was put forward on the basis of this; and then, the detailed design of the main parts of the mechanism is discussed. Finally, draw the exterior type gear transmission of electric drum assembly drawing and parts drawing by using AutoCAD software, and the Pro / E components of the 3D model.Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as mechanical principle, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; also mastered the design method of general machinery products, and can skillfully use AutoCAD, Pro / e three dimensional design software, for future work are of great significance.Keywords: Electric roller gear; design;需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯目 錄摘 要 ....................................................................................................................................IAbstract ................................................................................................................................II第一章 緒論 ........................................................................................................................11.1 滾筒簡介 ...................................................................................................................11.2 齒輪傳動概述 ...........................................................................................................11.2.1 齒輪傳動的基本要求 .....................................................................................11.2.2 齒輪傳動的種類 .............................................................................................11.2.3 齒輪傳動的特點(diǎn) .............................................................................................21.3 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 .......................................................................................................2第二章 方案選定及主要參數(shù)的確定 ..................................................................................32.1 方案設(shè)計(jì) ..................................................................................................................32.2 電動機(jī)的選擇 ..........................................................................................................32.2.1 選擇電動機(jī)類型 ............................................................................................32.2.2 選擇電動機(jī)容量 ............................................................................................32.2.3 選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速 ............................................................................................42.3 分配傳動比 ..............................................................................................................42.3.1 總傳動比 ........................................................................................................42.3.2 分配傳動比 ....................................................................................................42.4 各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩計(jì)算 ..................................................................................52.4.1 各軸的轉(zhuǎn)速 ....................................................................................................52.4.2 各軸的輸入功率 ............................................................................................52.4.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 ............................................................................................5第三章 主要零部件的設(shè)計(jì) ..................................................................................................73.1 高速級齒輪傳動 .......................................................................................................73.1.1 選精度等級、材料和齒數(shù) .............................................................................73.1.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) .............................................................................73.1.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) .....................................................................................83.1.4 幾何尺寸計(jì)算 ...............................................................................................103.1.5 驗(yàn)算 ...............................................................................................................103.2 低速級齒輪傳動 .....................................................................................................10需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯3.2.1 選精度等級、材料和齒數(shù) ...........................................................................103.2.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ...........................................................................103.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ...................................................................................123.2.4 幾何尺寸計(jì)算 ...............................................................................................133.2.5 驗(yàn)算 ...............................................................................................................133.3 軸的設(shè)計(jì)與校核 .....................................................................................................133.3.1 輸入軸 ...........................................................................................................143.3.2 中間軸 ...........................................................................................................163.4 軸承的選擇與校核 .................................................................................................203.4.1 輸入軸的軸承 ...............................................................................................203.4.2 中間軸、軸承 ...............................................................................................203.5 鍵的選擇與校核 .....................................................................................................203.5.1 輸入軸的鍵 ...................................................................................................203.5.2 中間軸的鍵 ...................................................................................................213.6 聯(lián)軸器選擇 .............................................................................................................213.7 滾筒體設(shè)計(jì) .............................................................................................................22第 4 章 基于 Pro/E 的三維設(shè)計(jì) .........................................................................................244.1 Pro/E 三維設(shè)計(jì)軟件概述 .......................................................................................244.2 三維設(shè)計(jì) .................................................................................................................254.2.1 輸入齒輪軸 ...................................................................................................254.2.2 輸入大齒輪 ...................................................................................................264.2.3 中間齒輪軸 ...................................................................................................264.2.4 滾筒體 ...........................................................................................................264.2.5 端蓋 ..............................................................................................................274.2.6 三維裝配 .......................................................................................................27總 結(jié) ....................................................................................................................................29參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................30致 謝 ....................................................................................................................................31需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯第一章 緒論1.1 滾筒簡介滾筒又叫絞車，是由人力或機(jī)械動力驅(qū)動滾筒、卷繞繩索來完成牽引工作的裝置。它是一種垂直提升、水平或傾斜拽引的簡單起重裝置。在國外，滾筒的品種繁多，應(yīng)用也很廣泛。在西方技術(shù)先進(jìn)的國家中，即使是在工業(yè)水平先進(jìn)，機(jī)械化程度不斷提高，起重設(shè)備也在不斷更新的前提下，仍不能完全淘汰滾筒這樣的行之有效的簡單機(jī)械設(shè)備。而與此同時(shí)，國內(nèi)滾筒也在向大型化、采用先進(jìn)電子技術(shù)、發(fā)展手提式滾筒和大力發(fā)展不帶動力源裝置的滾筒的方向發(fā)展。1.2 齒輪傳動概述1.2.1 齒輪傳動的基本要求兩個(gè)齒輪相互嚙合，其中一個(gè)輪的齒將力傳到另一個(gè)輪的齒上，從而使另一個(gè)輪跟著轉(zhuǎn)動，這種傳動叫齒輪傳動。如圖 3.32 所示圖 1.1 齒輪傳動簡圖采用齒輪傳動時(shí)，因嚙合傳動過程比較復(fù)雜，所以在傳遞運(yùn)動和動力上，應(yīng)該具有以下兩個(gè)基本要求：（1）傳動平穩(wěn)，要求齒輪在傳動過程中瞬時(shí)傳動比應(yīng)保持不變，這樣可保持傳動的平衡，以適應(yīng)于高精度及高速傳動。（2）承載能力強(qiáng)，要求齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸小、重量輕、承受載荷能力大。為滿足這兩個(gè)基本要求，必須對輪齒的形狀、齒輪的材料、熱處理的方法、齒輪加工、裝配質(zhì)量提出相應(yīng)的要求。1.2.2 齒輪傳動的種類齒輪傳動的分類：（1）按軸的布置方式分為平行軸齒傳動，相交軸齒輪傳動（圖 3.33） ，交錯(cuò)軸需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯齒輪傳動（圖 3.34） 。其中平行軸齒傳動又分為直齒輪傳動、平行軸斜齒輪傳動、人字齒輪傳動、齒輪齒條傳動、內(nèi)齒輪傳動。（2）按齒輪傳動的工作條件分為閉式齒輪傳動，開式齒輪傳動，半開式齒輪傳動。其中閉式齒輪傳動的齒輪精度較高，并能保證良好的潤滑條件，所以很多重要的齒輪都采用閉式傳動，如減速器齒輪。而開式齒輪傳動的齒輪一般都是外漏的，不能保證良好的潤滑，只能定期加油，所以多用于低速或不重要的傳動及便于拆卸更換的場合，如建筑攪拌機(jī)上的齒輪。半開式齒輪介于上述兩者之間，傳動齒輪浸入油池內(nèi)，上面裝有簡單的防護(hù)罩。1.2.3 齒輪傳動的特點(diǎn)齒輪傳動是機(jī)械傳動中最主要的一類傳動，型式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞的功率可達(dá)數(shù)十萬千瓦，圓周速度可達(dá) 200m/s。兩軸距離較近，要求傳遞較大轉(zhuǎn)矩，且傳動比要求較嚴(yán)時(shí)，一般都用齒輪傳動。齒輪傳動是機(jī)械傳動中最主要的一種傳動。其形式很多，應(yīng)用廣泛。齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn)：1）齒輪傳動平穩(wěn)，工作可靠，使用壽命長。2）傳動比精確，瞬時(shí)傳動比為常數(shù)。3）傳動效率高。4）結(jié)構(gòu)緊湊。5）使用的功率、速度和尺寸適用范圍很廣。齒輪傳動的缺點(diǎn)：1）制造成本高，精度要求高。2）精度低時(shí)，振動和噪聲較大。3）不宜用于軸間距離大的傳動。1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求（1）設(shè)計(jì)題目：外裝式齒輪傳動電動滾筒設(shè)計(jì)（2）原始數(shù)據(jù)： 傳動功率 滾筒直徑（mm） 滾筒工作速度(m/s) 滾筒寬度(mm)需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯3KW 315 1.2 500第二章 方案選定及主要參數(shù)的確定2.1 方案設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用內(nèi)置二級定軸式齒輪傳動，方案如下圖示：圖 2-1 傳動方案2.2 電動機(jī)的選擇2.2.1 選擇電動機(jī)類型電動機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)部件，因?yàn)槭覂?nèi)工作，運(yùn)動載荷平穩(wěn)，所以選擇 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機(jī)。2.2.2 選擇電動機(jī)容量1）運(yùn)輸機(jī)所需要的功率 為：?P)(3kWP??需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯2）電動機(jī)的輸出功率 為0P)(0kWpP???——電動機(jī)至滾筒的傳動裝置總效率。取聯(lián)軸器效率 ，圓柱齒輪傳動效率 ，軸承效率 ，9.01?98.02??98.03??電動機(jī)至滾筒的傳動裝置總效率為： 85.0.8..32321???3）電動機(jī)所需功率為： kWPw35.89.00?因有輕微震動 ，電動機(jī)額定功率 只需略大于 即可，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》mP0表 19-1 選取電動機(jī)額定功率為 4kw。2.2.3 選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速滾筒工作轉(zhuǎn)速： min/76.2in/3154..6014 rrDvnw ?????展開式二級減速器推薦的傳動比為： 40~8所以電動機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的推薦值為： min/2910~58rinw?符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為 750、1000、1500r/min。綜合考慮傳動裝置機(jī)構(gòu)緊湊性和經(jīng)濟(jì)性，選用同步轉(zhuǎn)速 1500r/min 的電機(jī)。型號為 Y112M-4，滿載轉(zhuǎn)速 ，功率 4 。in/140rnm?kw2.3 分配傳動比2.3.1 總傳動比滿載轉(zhuǎn)速 ，故總傳動比為：in/140rnm?需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯8.1976.240??nwmi2.3.2 分配傳動比取 則41i；58.912??i 2.4 各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩計(jì)算2.4.1 各軸的轉(zhuǎn)速1 軸 ；min/1401rnm?2 軸 ；i/3612i3 軸 in/72502rin?滾筒 mi/3w2.4.2 各軸的輸入功率1 軸 ；kwP32.9.05.101 ?????2 軸 ；19.83223 軸 ；k06..3?2.4.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電機(jī)軸 ；mNnPT ????2.14035.995001 軸 ；??..112 軸 ；mNnPT???62.843019.59022需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯3 軸 ；mNnPT ????57.4072.395095033整理列表軸名 功率 kwP/轉(zhuǎn)矩 mN?/轉(zhuǎn)速 in)/(?r傳動比電機(jī)軸 3.35 22.22 14401 軸 3.32 22.02 1440 12 軸 3.19 84.62 360 43 軸 3.06 400.57 72 5需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯第三章 主要零部件的設(shè)計(jì)3.1 高速級齒輪傳動3.1.1 選精度等級、材料和齒數(shù)采用 7 級精度由表 6.1 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 240HBS。選小齒輪齒數(shù) 201?Z大齒輪齒數(shù) 84?i3.1.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 3211)][(2.HEdtt ZuTkd?????1） 確定公式各計(jì)算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù) 3.?tK（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩mNT?02.1（3）小齒輪相對兩支承非對稱分布，選取齒寬系數(shù) 2.1??d（4）由表 6.3 查得材料的彈性影響系數(shù) /8.19MPaZE（5）由圖 6.14 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 H601lim??大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 52（6）由式 6.11 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 91 108.2)3(060 ????hjLnN8921.548.（7）由圖 6.16 查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)0.1?NZ4.02?NZ需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯（8）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為 1％，安全系數(shù)為 S=1，由式 10-12 得?? MPaSZHN540690.lim1 ????H 94.2li2（9）計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中的較小值td1][H?mdt 62.8)495.(2.031.2231 ????計(jì)算圓周速度 v snvt /8.2601.84.3106???計(jì)算齒寬 b mdt .2.1?計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h模數(shù) Zmtnt 431.06.81??齒高 8../628/ 2.5.?hbnt計(jì)算載荷系數(shù) K根據(jù) ，7 級精度，查得動載荷系數(shù)smv/.? 1.?VK假設(shè) ，由表查得NFtA10?.?H由于載荷平穩(wěn)，由表 5.2 查得使用系數(shù) .A由表查得 287.??K查得 1F故載荷系數(shù) 457.128.01.?????HVAK（10）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得 mKdtt 6.93./47.162.8/331??需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯（11）計(jì)算模數(shù)ｍ mZdm49.120/86.9/1??3.1.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 321][FSdnYZKT?????（1）確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值由圖 6.15 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE501?大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 382?由圖 6.16 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)8.01?NZ9.2N計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1％，安全系數(shù)為 S=1.3，由上式得??MPaSFENF 46.38.5081 ????ZFEF .2.1922計(jì)算載荷系數(shù) 549.180..??????FVAK（2）查取齒形系數(shù)由表 6.4 查得 　8.21aY.2Fa（3）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 6.4 查得5.1?Sa79.2Sa（4）計(jì)算大小齒輪的 ，并比較][FSa?01483..2637918][2..521??FSaFY?大齒輪的數(shù)據(jù)大需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯（5）設(shè)計(jì)計(jì)算 mm39.1048.20.14933????對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 1.39mm，圓整取標(biāo)準(zhǔn)值 m＝1.5mm并按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d86.291?算出小齒輪齒數(shù) 　取5/./1?mZ201?Z大齒輪齒數(shù) 　取042?i 23.1.4 幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑 mZd1205.832???（2）計(jì)算中心距 mda752/)103(2/)( ???（3）計(jì)算齒寬寬度 取 36mmb6.1??3.1.5 驗(yàn)算 NdTFt 7.53021???合適mbKtA /10/.46.. ?3.2 低速級齒輪傳動3.2.1 選精度等級、材料和齒數(shù)采用 7 級精度由表 6.1 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 240HBS。選小齒輪齒數(shù) ，15?Z大齒輪齒數(shù) ，取72?i 752?Z3.2.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 3211)][(2.HEdtt ZuTkd?????需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯1） 確定公式各計(jì)算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù) 3.1?tK（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mNT??6.841（3）小齒輪相對兩支承非對稱分布，選取齒寬系數(shù) 2.1??d（4）由表 6.3 查得材料的彈性影響系數(shù) /8.19MPaZE（5）由圖 6.14 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 H601lim??大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 52（6）由式 6.11 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 81 109.)83(8.060 ????hjLnN8215..495（7）由圖 6.16 查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù).01?NZ9.02?NZ（8）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為 1％，安全系數(shù)為 S=1，由式 10-12 得?? MPaSHN526087.lim1 ????ZH 499.2li2（9）計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中的較小值td1][H?mdt 39.4)58.(62.08431.2231 ????計(jì)算圓周速度 v snvt /917.0603.41.3601???計(jì)算齒寬 b mdt 8.9.21?計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯模數(shù) mZdmtnt 29.153.4?齒高 0.86./34/ 16.2.??hbnt計(jì)算載荷系數(shù) K根據(jù) ，7 級精度，查得動載荷系數(shù)smv/91.0 02.1?VK假設(shè) ，由表查得NFtA?.??H由表 5.2 查得使用系數(shù) 1.?A由表查得 294.1?K查得 6F故載荷系數(shù) 52.194.02.1????HVAK（10）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得 mKdtt 8.36./5.39.4/31 ???（11）計(jì)算模數(shù)ｍ Zm.21/8.6/13.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 321][FSdnYZKT?????（1）確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值由圖 6.15 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE501?大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 382?由圖 6.16 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)85.01?NZ.2N計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1％，安全系數(shù)為 S=1.3，由式 10-12 得??MPaSFENF 92.36.5081 ????需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯??MPaSZFENF 2.573.18022 ????計(jì)算載荷系數(shù) 41.6..??FVAK（2）查取齒形系數(shù)由表 6.4 查得 　91.2?aY2.Fa（3）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 6.4 查得5.1?Sa7.2Sa（4）計(jì)算大小齒輪的 ，并比較][FSa?01528..257][ 36.9.36121??FSaFY?大齒輪的數(shù)據(jù)大（5）設(shè)計(jì)計(jì)算 mm23.0158.152.68433????對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 2.23mm，于是取標(biāo)準(zhǔn)值 m＝2.5mm。并按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d48.361?算出小齒輪齒數(shù) 　取 　592/./1?mZ15?Z大齒輪齒數(shù) 　取752?i 73.2.4 幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑 mmZd5.187.2352???（2）計(jì)算中心距 mda752/).3-5187(2/)-(1??（3）計(jì)算齒寬寬度 取 45mmb4.??3.2.5 驗(yàn)算需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯NdTFt 6.485.372021???合適mbKtA /10/.. ?3.3 軸的設(shè)計(jì)與校核3.3.1 輸入軸（1）尺寸與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算1）高速軸上的功率 P1，轉(zhuǎn)速 n1 和轉(zhuǎn)矩 T1， ，kwP32.?min/140rn?mNT??02.12）初步確定軸的最小直徑先按式 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根3PdC??據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表 11.3，取 ，于是得：12?md8.14032.1???該處開有鍵槽故軸徑加大 5％～10％，且高速軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 。為了使所選的軸直徑 與電機(jī)聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故取 ；1d1 md281?。mL501?3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（a）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位的要求 2 軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度 ，取 故取 2 段的直徑 ，長度 。dh7.?3?h3?dL302?(b) 初步選擇滾動軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用深溝球軸承。根據(jù) ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的深溝m2球軸承 6206，故 ，軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，軸肩高度軸肩高度73，取 ，因此，取 。dh07.??hmd3564?(c) 齒輪處由于齒輪分度圓直徑 ，故采用齒輪軸形式，齒輪寬度41B=50mm。另考慮到齒輪端面與箱體間距 10mm 以及兩級齒輪間位置配比，取， 。ml4?l64）軸上零件的周向定位查機(jī)械設(shè)計(jì)表，聯(lián)接聯(lián)軸器的平鍵截面 。mlhb456???需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯（2）強(qiáng)度校核計(jì)算1）求作用在軸上的力已知高速級齒輪的分度圓直徑為 =52 ，根據(jù)《 機(jī)械設(shè)計(jì)》 （軸的設(shè)計(jì)計(jì)算dm部分未作說明皆查此書）式(10-14)，則 NtgFdTtanrt 3.206.1361.0.23???????Np.652）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊中查取 a 值。對于 6206 型深溝球軸承，由手冊中查得 a=15mm。因此，軸的支撐跨距為L1=72mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 C 是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面 C 處的 MH、MV 及 M 的值列于下表。載荷 水平面 H 垂直面 V支反力F ，NNH143?NF126?，NFNV2371??56C 截面彎矩 MmLNH??8532 mMLaNV????1432總彎矩 MV ?????6858222max扭矩 T?0需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取 ，軸6.0??的計(jì)算應(yīng)力： ??MpaWTMca 61.28281.0064)(3222 ??????? 已選定軸的材料為 45Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表 15-1 查得 。因此70P][-?，故安全。][1-ca?4）鍵的選擇采用圓頭普通平鍵 A 型（GB/T 1096—1979）連接，聯(lián)接聯(lián)軸器的平鍵截面， 。齒輪與軸的配合為 ，滾動軸承mlhb456???Mpap10][??76Hr與軸的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為 。m3.3.2 中間軸1） 軸 2 的轉(zhuǎn)速和功率轉(zhuǎn)矩：需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯P2=3.19Kw， n2=360n/min，T2=84.62N.m2） 求作用在齒輪上的力（1）求作用在低速級小齒輪上的力圓周力： NdTFt 33123 1049.5.7684????徑向力： ntr 2.6ta0a3 ???軸向力： ta 159034.si212 ???（2）求作用在高速級大齒輪上的力。因大齒輪為從動輪，所以作用在其上的力與主動輪上的力大小相等方向相反。圓周力： NFtt 9.7512?徑向力： Nr 9.163.0.6cosan2?????軸向力： ta 45i123）初步確定軸的最小直徑先按式 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根3PdCn??據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)-表 15-3，取 ，于是得：12?m.3609.nd332???該軸有兩處鍵槽，軸徑應(yīng)增加 5~10%，Ⅱ軸的最小直徑顯然是軸承處軸的直徑和 ，故?????? d??????4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度(a)初步選擇滾動軸承。因軸承不受軸向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求，根據(jù)　 ，選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的深溝球md35??????軸承 30206 型，其尺寸為 ，得： mTD1872??ml18??????軸段取安裝齒輪處的Ⅱ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅴ取 ，根據(jù)齒輪寬并為保證d4Ⅱ--?齒輪定位準(zhǔn)確軸段適當(dāng)縮短 1~2mm，故： ，l3???lV63??軸段Ⅲ-Ⅳ為兩側(cè)齒輪定位軸環(huán)， 根據(jù)箱體尺寸 。(3)軸V1? mlI59??需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯上零件的周向定位齒輪采用平鍵聯(lián)接，按 ，查機(jī)械設(shè)計(jì)表得平鍵截面md40Ⅱ--?，聯(lián)接小圓柱齒輪的平鍵長度為 40mm，聯(lián)接大圓柱齒輪的平鍵mhb812??長度為 50mm.5）求軸上的載荷對于深溝球軸承 6207， ，a16?計(jì)得： ， ， 根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩L731?m702L843圖和扭矩圖。如下圖所示載荷 水平面 垂直面支反力 FNNH5.2301?69NFNV3.721?5彎矩 MmH?41N?3.022 mMV?401N?.23總彎矩VH??4.570611 m32222扭矩 T N??5960需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面，即圓柱齒輪的截面，取 ，軸的計(jì)算應(yīng)力：.0?? MPaWTMca 5.472)(413254. 960..706)( 22221 ????????）?需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表，查得 ，??MPa601???因此 ，安全。??1???ca3.4 軸承的選擇與校核3.4.1 輸入軸的軸承（1）按承載較大的滾動軸承選擇其型號，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類型選為深溝球軸承，軸承的預(yù)期壽命取為：L'h＝29200h由上面的計(jì)算結(jié)果有軸承受的徑向力為 Fr1=340.43N，軸向力為 Fa1=159.90N，（2）初步選擇深溝球軸承 6206，其基本額定動載荷為 Cr=51.8KN，基本額定靜載荷為 C0r=63.8KN。（3）徑向當(dāng)量動載荷 NFNVHr 43.06.187.5432221211 ?????Fr 8.5..9222動載荷為 ，查得 ，則有arYP??4.06.r 0139.1563. ??由 式 13-5 得○a hrh LPCnL '4.5012.3986601 63????????????????滿足要求。3.4.2 中間軸、軸承選擇的深溝球軸承 6207，尺寸為 ，基本額定動mTDd187235???載荷 。NC340?校核方式同理，壽命合格。3.5 鍵的選擇與校核3.5.1 輸入軸的鍵1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸聯(lián)軸器處選用單圓頭平鍵，尺寸為 mlhb456???2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為 ??MPaP120??需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯鍵的工作長度mbl426521???，合適??PP MadlkT??????.86.07.21313.5.2 中間軸的鍵（1）中間軸鍵聯(lián)接小圓柱齒輪處選用圓頭平鍵，尺寸為 mhb36812???聯(lián)接大圓柱齒輪處選用圓頭平鍵，尺寸為 50（3）校核校核方式同理，強(qiáng)度合格。3.6 聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器是用于將兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離，只有在機(jī)器停車時(shí)才可將兩軸分離。聯(lián)軸器的種類：圖 2.16 聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的相對位移聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。如圖 2.16 所示這就要求選擇聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對位移的性能。根據(jù)對各種相對位移有無補(bǔ)償能力，聯(lián)軸器器可分為剛性聯(lián)軸器（無補(bǔ)償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補(bǔ)償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩類。 需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯（1）剛性聯(lián)軸器被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移無補(bǔ)償能力，故對兩軸對中性的要求高。當(dāng)兩軸有相對位移時(shí)，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)引起附加載荷。這類聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比較簡單。這類聯(lián)軸器主要有套筒式、夾殼式和凸緣式。剛性聯(lián)軸器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可傳遞較大轉(zhuǎn)矩，適用于低速、無沖擊、對中性好的情況。（2）撓性聯(lián)軸器1）無彈性元件的撓性聯(lián)軸器這類聯(lián)軸器本身具有撓性，可補(bǔ)償兩軸的相對位移，但不能緩沖減振。這類聯(lián)軸器主要有：十字滑塊聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器 、萬向聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器、滾子鏈聯(lián)軸器等2）有彈性元件的撓性聯(lián)軸器這類聯(lián)軸器與上述凸緣式聯(lián)軸器相似，不同之處是在兩個(gè)半聯(lián)軸器的聯(lián)接是用套有橡膠襯圈的柱銷。其優(yōu)點(diǎn)是在傳遞運(yùn)動時(shí)具有緩沖、吸振的能力，同時(shí)還可以補(bǔ)償安裝時(shí)兩軸同軸度的誤差。選擇聯(lián)軸器時(shí)應(yīng)全面了解工作載荷的大小和性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、工作環(huán)境等，結(jié)合常用聯(lián)軸器的性能、應(yīng)用范圍及使用場合選擇聯(lián)軸器的類型。低速、剛性大的短軸可選用剛性聯(lián)軸器；低速、剛性小的長軸可選用無彈元件撓性聯(lián)軸器；傳遞轉(zhuǎn)矩較大的重型機(jī)械選用齒式聯(lián)軸器；對于高速、有振動和沖擊的機(jī)械，選用彈性元件撓性聯(lián)軸器；軸線位置有較大變動的兩軸，應(yīng)選用萬向聯(lián)軸器；有安全保護(hù)要求的軸，選用安全聯(lián)軸器。綜上，本次選用剛性凸緣聯(lián)軸器。3.7 滾筒體設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，滾筒直徑 D=315mm，寬度 B=500mm，結(jié)合其他傳動及結(jié)構(gòu)零件采用 AutoCAD 匹配得到滾筒結(jié)構(gòu)尺寸如下圖示：需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯圖 3-9 滾筒體需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯第 4 章 基于 Pro/E 的三維設(shè)計(jì)4.1 Pro/E 三維設(shè)計(jì)軟件概述Pro/Engineer 操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（ PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一體化的三維軟件。Pro/Engineer 軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位。Pro/Engineer 作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE 軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。Pro/